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专题12.3 晶体结构与性质(练)-2019年高考化学一轮复习讲练测 Word版含解析.doc

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资源描述

1、 1 【上海黄浦区 2018 届高三 4 月模拟】熔化时需破坏共价键的晶体是 ( )ANaOH BCO 2 CSiO 2 DNaCl【答案】C【解析】原子晶体在熔化时需要破坏共价键,四个选项中仅 C 为原子晶体,故选择 C。2 【河南驻马店经济开发区高级中学 2019 届高三第一次月考】下列各组物质各自形成晶体,均属于分子晶体的化合物是 ( )ANH 3、HD、C 2H4 BPCl 3、CO 2、SiO 2CH 2SO4、SO 3、NH 3 DCCl 4、Na 2S、H 2O2【答案】C3 【四川雅安中学 2019 届第一次月考】列物质熔、沸点的高低顺序正确的是 ( )A金刚石晶体硅二氧化硅碳

2、化硅 BHIHBrHClHFC邻羟基苯甲酸 对羟基苯甲酸 D金刚石 MgO Mg Na【答案】D【解析】A、金刚石,晶体硅,二氧化硅,碳化硅都是原子晶体,原子晶体的熔沸点的高低:比较共价键强弱。原子半径越小,共价键越短,键能越大,熔沸点越高,因为碳原子半径小于硅原子半径,所以 C-C 的键长O-Si 的键长C-Si 的键长Si-Si 的键长,所以金刚石,晶体硅,二氧化硅,碳化硅的熔点由高到低的顺序为:金刚石二氧化硅碳化硅晶体硅,故 A 错误;B. 同类型分子晶体的相对分子质量越大,溶沸点越高,但是 HF 分子间存在氢键,沸点反常,因此顺序由高到低:HFHIHBrHCl,故 B 错误;C. 邻羟

3、基苯甲酸可以形成分子内氢键,使熔沸点偏低,而对羟基苯甲酸可以形成分子间氢键,使熔沸点偏高,故对羟基苯甲酸的沸点比邻羟基苯甲酸的高,故 C 错误;D. 金刚石为原子晶体,熔沸点高,MgO 为离子晶体,熔沸点较高,所以金刚石MgO; Mg 和 Na 属于金属晶体,且原子半径越小,金属键越大,熔沸点高,所以 MgNa;熔沸点顺序:金刚石 MgO Mg Na,D 正确;综上所述,本题选 D。4 【陕西西安远东一中 2019 届高三 10 月月考】 ( )A晶体中分子间作用力越大分子越稳定B原子晶体中共价键越强熔点越高C冰融化时水分子中共价键发生断裂D氢氧化钠熔化时离子键、共价键均被破坏【答案】B5 【

4、湖北天门市、仙桃市、潜江市 2018 届期末】下列有关晶体的叙述中,错误的是 ( )A晶体在强度、导热性、光学性质上常常表现出各向异性B硅酸盐玻璃能加工成一定的形状,具有自范性C在干冰晶体中每个 CO2周围都紧邻 12 个 CO2D离子晶体熔化时离子键被破坏,而分子晶体熔化时化学键不被破坏【答案】B【解析】A. 许多物理性质,如光学性质、导电性、热膨胀系数和机械强度等在晶体的不同方向上测定时,是各不相同的, 常常表现出各向异性,A 正确;B.晶体具有自范性,非晶体没有自范性, 硅酸盐玻璃能加工成一定的形状,但是玻璃仍然不是晶体,属于玻璃态物质,不具有自范性,B 错误;C.干冰是分子晶体,CO

5、2分子位于立方体的顶点和面心上,以顶点上的 CO2分子为例,与它距离最近的 CO2分子分布在与该顶点相连的 12 个面的面心上,因此在干冰晶体中每个 CO2周围都紧邻 12 个 CO2,C 正确;D.离子晶体中阴阳离子通过离子键结合,在熔化时,离子键被破坏,而分子晶体熔化时破坏分子间作用力,D正确;答案选 B。6 【辽宁抚顺六校 2018 届期末】如图是 Mn 和 Bi 形成的某种晶体的晶胞结构示意图,则该晶体的化学式可表示为 ( )AMn 4Bi3 BMn 2Bi CMnBi DMnBi 3【答案】C7 【广东佛山一中 2019 届高三上学期期中】下面是一些晶体的结构示意图。(1)下列关于晶

6、体的说法正确的是_(填字母)。A晶体的形成与晶体的自范性有关B可以用 X射线衍射仪区分晶体和非晶体C石蜡是非晶体,但有固定的熔点D晶胞就是晶体(2)图甲表示的是晶体的二维平面示意图,a、b 中可表示化学式为 AX3的化合物的是_。(填“a”或“b”)(3)图乙表示的是金属铜的晶胞,请完成以下各题:该晶胞“实际”拥有的铜原子数是_,铜原子的配位数为_。该晶胞称为_(填字母)。A六方晶胞B体心立方晶胞C面心立方晶胞(4)图丙为钛酸钡晶体的晶胞结构,该晶体经 X射线分析得出,重复单位为立方体,顶点位置被 Ti4 所占据,体心位置被 Ba2 所占据,棱心位置被 O2 所占据。写出该晶体的化学式:_。若

7、将 Ti4 置于晶胞的体心,Ba 2 置于晶胞顶点,则 O2 处于立方体的_位置。Ti 4 的氧配位数和 Ba2 的氧配位数分别为_。【答案】AB b 4 12 C BaTiO 3 面心 6、12 (2)a 图中每个黑球周围有 6 个白色球,而每个白色球为 3 个黑球共有,故黑球与白色球数目之比=1:61/3=1:2,b 图中每个黑球周围有 6 个白色球,而每个白色球为 2 个黑球共有,故黑球与白色球数目之比=1:61/2=1:3,求出化学式分别为 a 图为 AX2、b 图为 AX3;综上所述,本题选 b;(3)根据图片知,该晶胞中含有 6 个半个球、8 个 1/8 球,则该晶胞中 Cu 原子

8、个数=81/8+61/2=4;在铜的晶胞中,顶点上的铜原子被 8 个晶胞占有,每个晶胞中与一个顶点上铜原子距离最近的铜原子数是 3,每个面上的铜原子被 2 个晶胞占有,所以其配位数是 381/2=12;综上所述,本题答案是:4,12。晶胞中铜原子位于顶点和面心,即晶胞类型为面心立方晶胞,所以 C 选项是正确;综上所述,本题选 C。(4)由结构可知,Ba 2+位于体心有 1 个,Ti 4+位于顶点,数目为 81/8=1 个,O 2-位于棱心,数目为 121/4=3 个,故其化学式为 BaTiO3;综上所述,本题答案是:BaTiO3。根据晶胞结构可知,每个 Ti4+周围有 6 个 O2-,若 Ti

9、4+位于晶胞的体心,Ba 2+位于晶胞的顶点,则 O2-处于立方体面心上;综上所述,本题答案是:面心。根据晶胞的结构可知,每个 Ti4+周围有 6 个 O2-,所以 Ti4+的氧配位数为 6;立方晶胞12 条棱上的 12 个 O 原子均与体心 Ba2+等距,所以 Ba2+的氧配位数为 12。综上所述,本题答案是:6,12。8 【福建永安三中 2018 届高三 9 月月考】如图为 CaF2、H 3BO3(层状结构,层内的 H3BO3分子通过氢键结合)、金属铜三种晶体的结构示意图,请回答下列问题:(1)图所示的 CaF2晶体中与 Ca2 最近且等距离的 F 数为_,图中未标号的铜原子形成晶体后周围

10、最紧邻的铜原子数为_。(2)图所示的物质结构中最外能层已达 8 电子结构的原子是_,H 3BO3晶体中硼原子个数与极性键个数比为_。(3)三种晶体中熔点最低的是_,其晶体受热熔化时,克服的微粒之间的相互作用为_。【答案】8 12 O 1:6 H 3BO3 分子间作用力(2) 图H 3BO3中 B 原子最外层共 6 个电子,H 原子达到 2 电子稳定结构,只有氧原子形成两个键达到 8 电子稳定;H 3BO3晶体是分子晶体,相互之间通过氢键相连,每个 B 原子形成三条 B-O 极性共价键,每个 O 原子形成一条 O-H 极性共价键,共 6 条极性键,H 3BO3晶体中 B 原子个数与极性键个数比为

11、 1:6;正确答案:O; 1:6。 (3)CaF2为离子晶体,铜为金属晶体,熔点较高,而 H3BO3晶体是分子晶体,熔点最低,熔化时克服了分子间作用力;正确答案:H 3BO3;分子间作用力。1 【安徽师大附中 2019 届高三 9 月测试(二) 】下面的排序不正确的是 ( )A晶体熔点由低到高: B熔点由高到低: C硬度由大到小:金刚石碳化硅晶体硅D晶格能由大到小: 【答案】B2 【福建三明一中 2019 届高三第二次返校考试】有关晶体的结构如图所示,下列说法中不正确的是 ( )A在 NaCl 晶体(图甲)中,距 Na+最近的 Cl-形成正八面体B该气态团簇分子(图乙)的分子式为 EF 或 F

12、EC在 CO2晶体(图丙)中,一个 CO2分子周围有 12 个 CO2分子紧邻D在碘晶体(图丁)中,存在非极性共价键和范德华力【答案】B【解析】【详解】A 项,如图甲所示,在 NaCl 晶体中,距 Cl-最近的 Na+有 6 个,同理距 Na+最近的Cl-也有 6 个,这 6 个离子构成一个正八面体,故 A 正确;B 项,如图乙所示,气态团簇分子中含有 4 个 E 原子,4 个 F 原子,则分子式为 E4F4或 F4E4,故 B 错误;C 项,如图丙所示,二氧化碳分子位于顶点和面心,且顶点和面心的距离最近,则每个顶点为 12个面共有,一个 CO2分子周围有 12 个 CO2分子紧邻,故 C 正

13、确;D 项,如图丁所示,在碘晶体中碘分子之间存在范德华力,碘分子内两个碘原子间存在非极性共价键,故 D 正确。综上所述,符合题意的选项为 B。3 【陕西西安远东一中 2019 届高三 10 月月考】已知某离子晶体的晶胞示意图如下图所示,其摩尔质量为 M gmol-1,阿伏加德罗常数的值为 NA,晶体的密度为 d gcm-3。下列说法中正确的是 ( )A晶体晶胞中阴、阳离子的个数都为 1B晶体中阴、阳离子的配位数都是 4C该晶胞可能是 NaCl 的晶胞D该晶体中两个距离最近的阳离子的核间距为 M/d cm【答案】C4 【上海松江区 2018 届高三二模】具有下列性质的物质可能属于离子晶体的是 (

14、 )A熔点 113 ,能溶于 CS2 B熔点 44,液态不导电C熔点 1124,易溶于水 D熔点 180 ,固态能导电【答案】C【解析】A、熔点 113,能溶于 CS2,这是分子晶体的性质,故 A 错误;B、熔点低,液态不导电,这是分子晶体的性质,故 B 错误;C、熔点较高,多数离子晶体溶于水,此性质为离子晶体性质,故 C 正确;D、离子晶体在固态时不导电,故 D 错误。5 【福建福州市三校 2019 届期中】某些物质的熔点数据如下表,据此做出的下列判断中错误的是 ( )Na2O NaCl AlF3 AlCl3920 801 1291 190BCl3 SO2 CO2 SiO2-107 44.8

15、 -57 1723A表中 BCl3和 CO2均是分子晶体B同族元素的氧化物可形成不同类型的晶体C不同族元素的氧化物可形成相同类型的晶体D只要由金属元素和非金属元素形成的晶体就一定是离子晶体【答案】D6 【四川雅安中学 2019 届第一次月考】下列关于晶体的说法正确的组合是 ( )分子晶体中都存在共价键; 在晶体中只要有阳离子就一定有阴离子;金刚石、SiC、NaF、NaCl、H 2O、H 2S 晶体的熔点依次降低;离子晶体中只有离子键没有共价键,分子晶体中肯定没有离子键;CaTiO 3晶体的晶胞结构如上图所示(其中 Ca2+、O 2-、Ti 4+分别位于立方体的体心、面心和顶点位置),则每个 T

16、i4+和 12 个 O2-相紧邻;SiO 2晶体中每个硅原子与两个氧原子以共价键相结合; H 2O 比 H2S 分子更稳定,是因为 H2O 分子中存在氢键;钠熔化时金属键被破坏,氯化钠熔化时离子键被破坏。A B C D【答案】D【解析】稀有气体是单原子分子,不存在共价键,故错误;金属晶体由金属阳离子和自由电子组成,无阴离子,故错误;晶体中熔点高低一般顺序是:原子晶体离子晶体分子晶体;在原子晶体中,原子半径越大熔点越低;在离子晶体中,离子半径越大,熔点越低,电荷越多,熔点越高;在分子晶体中,相对分子质量越大,熔点越高(含有氢键的物质除外) ,所以这几种物质的熔点高低顺序是金刚石、SiC、NaF、

17、NaCl、H 2O、H 2S ,故正确;离子晶体中可能有共价键,如氯化铵中氮氢键属于共价键,分子晶体中肯定没有离子键,故错误;由晶胞结构可知 CaTiO3晶体中 Ti 的配位数为 12,7 【内蒙古第一机械公司一中 2019 届高三上学期期中】氢化铝钠(NaAlH 4)是一种新型轻质储氢材料,掺入少量 Ti 的 NaAlH4在 150时释氢,在 170、15. 2MPa 条件下又重复吸氢。NaAlH 4可由 AlCl3和 NaH 在适当条件下合成。NaAlH 4的晶胞结构如图所示。(1)基态 Ti 原子的价电子轨道排布图为_。(2)NaH 的熔点为 800,不溶于有机溶剂。NaH 属于_晶体,

18、其电子式为_。(3)AlCl 3在 178时升华,其蒸气的相对分子质量约为 267,蒸气分子的结构式为_ (标明配位键)(4)AlH 4 中,Al 的轨道杂化方式为_;例举与 AlH4 空间构型相同的两种离子_(填化学式) 。(5)NaAlH 4晶体中,与 Na+紧邻且等距的 AlH4 有_个;NaAlH 4晶体的密度为_gcm3 (用含 a 的代数式表示) 。【答案】 离子 sp3 NH4+、BH 4(或“SO 42” “PO43” 等其他合理答案) 8 (或“ ”) 【解析】 (1)Ti 原子核外电子数为 22,价电子排布式为 3d24s2,价电子排布图为;(2)NaH 的熔点为 800,

19、不溶于有机溶剂,应属于离子晶体,由钠离子与氢负离子构成,电子式为 ;(4)AlH4-中 Al 的轨道杂化数目为 4+ =4,Al 采取 sp3杂化,为正四面体构型,与 AlH4-空间构型相同的两种离子为 NH4+、SO 42-等;(5)根据均摊法可知,晶胞中 AlH4-数目为 1+8 +4 =4,Na+数目为 6 +4 =4,则二者配位数为 1:1,以体心的 AlH4-研究,与之紧邻且等距的 Na+位于晶胞棱之间、晶胞中上面立方体左右侧面面心、晶胞中下面立方体前后面的面心,与 AlH4-紧邻且等距的Na+有 8 个,则与 Na+紧邻且等距的 AlH4-有 8 个;晶胞质量为 4 g,晶胞密度为

20、= gcm-3。8 【吉林普通中学 2018 届高三第三次调研】金刚石、石墨、C 60和石墨烯都是碳的同素异形体,其结构示意图如下:(1)石墨晶体中存在的作用力有_(2)金刚石质硬但脆,金刚石能被砸碎的原因是_;金刚石、石墨、C 60的熔点由高到低的顺序是_。(3)C 60晶体的堆积方式为_;晶体中 C60的配位数为_。(4)石墨烯具有神奇的特性,两位科学家由于对石墨烯研究做出重大贡献而获得了 2010 年诺贝尔物理学奖。石墨烯即单层石墨。石墨烯中碳原子的杂化轨道类型为_;碳碳键的键角是_;碳原子和碳碳键的个数比是_;12g 石墨烯中含有_个六元环。(5)碳化硅的结构与金刚石类似,设碳化硅的密

21、度为 a g/cm3,碳化硅晶体内碳硅键的键长为_pm(用 NA表示阿伏加德罗常数的值,列表达式即可) 。【答案】 共价键、金属键、范德华力 共价键具有方向性,当受到大的外力作用会发生原子间错位而断裂 石墨、金刚石、C 60 面心立方堆积或分子密堆积 12 sp 2 1200 2:3 或 2/3 3.011023 (3)C 60晶体组成微粒为 60 个碳原子组成的 C60分子,属于分子晶体,堆积方式为面心立方堆积或分子密堆积。晶体中 C60的配位数 12。(4)石墨烯为片层结构,杂化类型为 杂化, 碳碳原子之间形成六元环键角是 120 因此,本题正确答案是:; ; 每个碳原子被三个六圆环共用,

22、每条键被两个六元环共用,所以碳原子和碳碳键的个数比是 2:3。每个六元环含有(6 )个碳原子,所以12g 石墨烯中含有 3.011023个六元环。 (5)金刚石结构是一种由两个面心立方点阵沿立方晶胞的体对角线偏移 1/4 单位嵌套而成的晶体结构,属于面心立方体系,碳化硅的结构与金刚石类似,因为碳化硅的密度为 a g/cm3,根据计算密度公式先求碳化硅的质量,再求面心立方体,通过计算知碳化硅晶体内碳硅键的键长为。1【2018 新课标 1 卷】Li 是最轻的固体金属,采用 Li 作为负极材料的电池具有小而轻、能量密度大等优良性能,得到广泛应用。回答下列问题:(4)Li 2O 是离子晶体,其晶格能可

23、通过图(a)的 BornHaber 循环计算得到。可知,Li 原子的第一电离能为_kJmol 1,O=O 键键能为_kJmol1,Li 2O 晶格能为_kJmol 1。(5)Li 2O 具有反萤石结构,晶胞如图(b)所示。已知晶胞参数为 0.4665nm,阿伏加德罗常数的值为 NA,则 Li2O 的密度为_gcm 3(列出计算式) 。【答案】 520 498 2908 2 【2018 新课标 2 卷】硫及其化合物有许多用途,相关物质的物理常数如下表所示:H2S S8 FeS2 SO2 SO3 H2SO4熔点/ 85.5 115.2 75.5 16.8 10.3沸点/ 60.3 444.6600

24、(分解)10.0 45.0 337.0回答下列问题:(5)FeS 2晶体的晶胞如图(c)所示。晶胞边长为 anm、FeS 2相对式量为 M,阿伏加德罗常数的值为 NA,其晶体密度的计算表达式为_gcm 3;晶胞中 Fe2+位于 所形成的正八面体的体心,该正八面体的边长为_nm。【答案】 3【2018 新课标 3 卷】锌在工业中有重要作用,也是人体必需的微量元素。回答下列问题:(5)金属 Zn 晶体中的原子堆积方式如图所示,这种堆积方式称为_。六棱柱底边边长为 acm,高为 ccm,阿伏加德罗常数的值为 NA,Zn 的密度为_gcm3 (列出计算式) 。【答案】六方最密堆积(A 3型) 【解析】

25、由图示,堆积方式为六方最紧密堆积。为了计算的方便,选取该六棱柱结构进行计算。六棱柱顶点的原子是 6 个六棱柱共用的,面心是两个六棱柱共用,所以该六棱柱中的锌原子为 12 +2 +3=6 个,所以该结构的质量为 665/NAg。该六棱柱的底面为正六边形,边长为 acm,底面的面积为 6 个边长为 acm 的正三角形面积之和,根据正三角形面积的计算公式,该底面的面积为 6 cm2,高为 ccm,所以体积为 6cm3。所以密度为: gcm-3。4【2017 新课标 1 卷】化学选修 3:物质结构与性质(4)KIO 3晶体是一种性能良好的非线性光学材料,具有钙钛矿型的立方结构,边长为a=0.446 n

26、m,晶胞中 K、I、O 分别处于顶角、体心、面心位置,如图所示。K 与 O间的最短距离为_nm,与 K 紧邻的 O 个数为_。(5)在 KIO3晶胞结构的另一种表示中,I 处于各顶角位置,则 K 处于_位置,O 处于_位置。【参考答案】(4)0.315 12 (5)体心棱心5 【2017 新课标 2 卷】化学选修 3:物质结构与性质我国科学家最近成功合成了世界上首个五氮阴离子盐(N 5)6(H3O)3(NH4)4Cl(用 R 代表) 。回答下列问题:(4)R 的晶体密度为 d gcm3,其立方晶胞参数为 a nm,晶胞中含有 y 个(N 5)6(H3O)3(NH4)4Cl单元,该单元的相对质量

27、为 M,则 y 的计算表达式为_。【答案】 (4)3321A602(0)aNM或【解析】 (4)根据密度的定义有, d= g/cm3,解得 y= =7(10)Aya73(10)AdaNM。3602adM6【2017 新课标 3 卷】化学选修 3:物质结构与性质(5)MgO 具有 NaCl 型结构(如图) ,其中阴离子采用面心立方最密堆积方式,X 射线衍射实验测得 MgO 的晶胞参数为 a=0.420 nm,则 r(O2-)为_nm。MnO 也属于NaCl 型结构,晶胞参数为 a =0.448 nm,则 r(Mn2+)为_nm。【答案】 (5)0.148 0.0767 【2016 年高考新课标卷

28、】化学选修 3:物质结构与性质(15 分)锗(Ge)是典型的半导体元素,在电子、材料等领域应用广泛。回答下列问题:(1)基态 Ge 原子的核外电子排布式为Ar_,有_个未成对电子。(2)Ge 与 C 是同族元素,C 原子之间可以形成双键、叁键,但 Ge 原子之间难以形成双键或叁键。从原子结构角度分析,原因是_。(3)比较下列锗卤化物的熔点和沸点,分析其变化规律及原因_。GeCl4 GeBr4 GeI4熔点/ 49.5 26 146沸点/ 83.1 186 约 400(4)光催化还原 CO2制备 CH4反应中,带状纳米 Zn2GeO4是该反应的良好催化剂。Zn、Ge、O 电负性由大至小的顺序是_

29、。(5)Ge 单晶具有金刚石型结构,其中 Ge 原子的杂化方式为_,微粒之间存在的作用力是_。(6)晶胞有两个基本要素:原子坐标参数,表示晶胞内部各原子的相对位置,下图为 Ge 单晶的晶胞,其中原子坐标参数 A 为(0,0,0) ;B 为( ,0, ) ;C 为( , ,0) 。则1212D 原子的坐标参数为_。晶胞参数,描述晶胞的大小和形状,已知 Ge 单晶的晶胞参数 a=565.76 pm,其密度为_gcm -3(列出计算式即可) 。【答案】 (1)3d 104s24p2 ;2;(2)锗的原子半径大,原子之间形成的 单键较长,p-p 轨道肩并肩重叠的程度很小或几乎不能重叠,难以形成 键;(

30、3)GeCl 4、GeBr 4、GeI 4熔沸点依次升高;原因是分子结构相似,相对分子质量依次增大,分子间相互作用力逐渐增强;(4)OGeZn;(5)sp 3 ;共价键;(6)( ; ; ); 。1473106.502.8【解析】(5) Ge 单晶具有金刚石型结构,其中 Ge 原子的杂化方式为 1 个 s 轨道与 3 个 p 轨道进行的 sp3杂化;由于是同一元素的原子通过共用电子对结合,所以微粒之间存在的作用力是非极性共价键(或写为共价键);(6) 根据各个原子的相对位置可知,D 在各个方向的 1/4 处,所以其坐标是( ; ; );根据41【考点定位】考查物质结构的有关知识。【名师点睛】物

31、质结构包括原子结构(原子核外电子排布、原子的杂化方式、元素电负性大小比较、元素金属性、非金属性的强弱)、分子结构(化学键、分子的电子式、结构式、结构简式的书写、化学式的种类、官能团等)、晶体结构(晶体类型的判断、物质熔沸点的高低、影响因素、晶体的密度、均摊方法的应用等)。只有掌握这些,才可以更好的解决物质结构的问题。8【2016 年高考新课标卷】化学-选修 3:物质结构与性质(15 分)东晋华阳国志南中志卷四中已有关于白铜的记载,云南镍白铜(铜镍合金)闻名中外,曾主要用于造币,亦可用于制作仿银饰品。回答下列问题:(1)镍元素基态原子的电子排布式为_,3d 能级上的未成对的电子数为_。(2)硫酸

32、镍溶于氨水形成Ni(NH 3)6SO4蓝色溶液。Ni(NH 3)6SO4中阴离子的立体构型是_。在Ni(NH 3)62+中 Ni2+与 NH3之间形成的化学键称为_,提供孤电子对的成键原子是_。氨的沸点 (填“高于”或“低于”)膦(PH 3),原因是_;氨是_分子(填“极性”或“非极性”),中心原子的轨道杂化类型为_。(3)单质铜及镍都是由_键形成的晶体:元素铜与镍的第二电离能分别为:ICu=1959kJ/mol, INi=1753kJ/mol, ICuINi的原因是_。(4)某镍白铜合金的立方晶胞结构如图所示。晶胞中铜原子与镍原子的数量比为_。若合金的密度为 dg/cm3,晶胞参数 a=_n

33、m【答案】( 1)1s 22s22p63s23p63d84s2或Ar 3d 84s2 2(2)正四面体配位键 N高于 NH 3分子间可形成氢键 极性 sp 3(3)金属 铜失去的是全充满的 3d10电子,镍失去的是 4s1电子(4)3:1(2)根据价层电子对互斥理论,SO 42-的 键电子对数等于 4,孤电子对数(6+2-24)2=0,则阴离子的立体构型是正四面体形。根据配位键的特点,在Ni(NH 3)62+中 Ni2+与 NH3之间形成的化学键称为配位键,提供孤电子对的成键原子是 N。氨气分子间存在氢键,分子间作用力强,所以氨的沸点高于膦(PH 3);根据价层电子对互斥理论,氨气中心原子 N

34、 的 键电子对数等于 3,孤电子对数(5-3)2=1,则中心原子 N 是 sp3杂化,分子成三角锥形,正负电荷重心不重叠,氨气是极性分子。(3)铜和镍属于金属,所以单质铜及镍都是由金属键形成的晶体;铜和镍分别失去一个电子后若再失去电子,铜失去的是全充满的 3d10电子,镍失去的是 4s1电子,所以ICuINi。(4)根据均摊法计算,晶胞中铜原子个数为 61/2=3,镍原子的个数为 81/8=1,则铜和镍的数量比为 3:1。根据上述分析,该晶胞的组成为 Cu3Ni,合金的密度为 dg/cm3,根据p=mV=251(a 3NA)=d,1cm=10 7nm,则晶胞参数 a= nm。【考点定位】考查核

35、外电子排布,轨道杂化类型的判断,分子构型,化学键类型,晶胞的计算等知识。【名师点睛】本题考查核外电子排布,轨道杂化类型的判断,分子构型,物质熔沸点的判断,化学键类型,晶胞的计算等知识,保持了往年知识点比较分散的特点,立足课本进行适当拓展,但整体难度不大。晶胞中原子的数目往往采用均摊法:位于晶胞顶点的原子为 8 个晶胞共用,对一个晶胞的贡献为 1/8;位于晶胞面心的原子为 2 个晶胞共用,对一个晶胞的贡献为 1/2;位于晶胞棱心的原子为 4 个晶胞共用,对一个晶胞的贡献为 1/4;位于晶胞体心的原子为 1 个晶胞共用,对一个晶胞的贡献为 1。9 【2016 年高考新课标卷】化学选修 3:物质结构

36、与性质(15 分)砷化镓(GaAs)是优良的半导体材料,可用于制作微型激光器或太阳能电池的材料等。回答下列问题:(1)写出基态 As 原子的核外电子排布式_。(2)根据元素周期律,原子半径 Ga_As,第一电离能Ga_As。 (填“大于”或“小于” )(3)AsCl 3分子的立体构型为_,其中 As 的杂化轨道类型为_。(4)GaF 3的熔点高于 1000,GaCl 3的熔点为 77.9,其原因是_。(5)GaAs 的熔点为 1238,密度为 gcm-3,其晶胞结构如图所示。该晶体的类型为_,Ga 与 As 以_键键合。Ga 和 As 的摩尔质量分别为 MGa gmol-1 和 MAs gmo

37、l-1,原子半径分别为 rGa pm 和 rAs pm,阿伏伽德罗常数值为NA,则 GaAs 晶胞中原子的体积占晶胞体积的百分率为_。【答案】 (1)1s 22s22p63s23p63d104s24p3;(2) 大于,小于;(3)三角锥形,sp 3;(4)GaF3是离子晶体,GaCl 3是分子晶体,离子晶体 GaF3的熔沸点高;(5)原子晶体;共价键;。4()10%AGaAsNrM(4)由于 GaF3是离子晶体,GaCl 3是分子晶体,所以离子晶体 GaF3的熔沸点高;【考点定位】考查核外电子排布、电离能、原子半径、杂化轨道、空间构型以及晶胞结构判断与计算等【名师点睛】物质结构包括原子结构(原子核外电子排布、原子的杂化方式、元素电负性大小比较、元素金属性、非金属性的强弱)、分子结构(化学键、分子的电子式、结构式、结构简式的书写、化学式的种类、官能团等)、晶体结构(晶体类型的判断、物质熔沸点的高低、影响因素、晶体的密度、均摊方法的应用等)。本题考查物质结构内容,涉及前 36 号元素核外电子排布式的书写、元素周期律、第一电离能规律、空间构型、杂化轨道、晶体熔点高低的判断、晶体类型、以及晶胞的计算等知识,这部分知识要求考生掌握基础知识,做到知识的灵活运用等,考查了学生综合运用所学化学知识解决相关化学问题的能力。只有掌握这些,才可以更好的解决物质结构的问题。

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